NCL30100是一款高能效、峰值电流控制自适应固定关闭时间降压控制器,可用于空间及高能效至关重要的低功率及空间受限的应用,如MR16 LED灯等。该方案具有振荡频率可调节特性,采用连续导电模式(CCM),可以省去输出电容,能效更高,并提供自然的LED开路保护。使用NCL30100可利用负电流感测,用小型电感降低功率损耗,实现低成本、高能效(100 Vac Vo=36 V,能效>90%)及元件数量少的应用。
图5:单电压输入降压方案NCL30100。
低功率离线降压方案NCP1015
NCP1015单片开关电源IC能满足交流85-265 Vac宽电压输入范围,适合输出功率在10 W以内低功率离线降压LED照明设计。这器件提供丰富特性,如软启动、频率抖动、短路保护、跳周期、最大峰值电流设定及动态自供电(DSS)等,不仅提升能效,还增强可靠性。在C8和IC的第1脚间加一个电阻可以提高能效,适合小电流、高电压输出。
图6:NCP1015降压方案。
适合降压及降压-升压两种配置的中低功率AC-DC方案NCL30000
采用NCL30000的“平均电流稳流”拓扑结构可以选择两种配置,一种是降压配置(包含抽头电感降压配置)。其电感与LED串串联,仅在输入电压大于输出压降时有电流流动;功率因数(PF)及输入电流总谐波失真(THDi%)性能取决于输出压降与输入电压之比(VF/Vin),比例越高,PF越低,比例越高,THDi越高。
另一种是降压-升压配置,电感没有与LED串串联,输入电流波形或失真与输出压降无关;固有的LED故障保护功能在MOSFET短路时提供保护;LED正向压降可以高于或低于输入电压;MOSFET开关电压应力为输入电压与输出压降之和(Vin+Vout)。
降压拓扑结构工作原理是,仅在输入电压超过LED正向压降(VF)时有电流流过;利用临界导电模式(CrM)及恒定导通时间工作提供高功率因数;可直接感测LED电流;低环路带宽支持高功率因数工作;MOSFET电流等于LED峰值电流;MOSFET电压应力等于峰值线路电压。
图7是NCL30000高功率因数降压方案应用电路,需要线路可调光时,可根据线路及负载功率调节最大导通时间;兼容TRIAC或尾沿(晶体管)调光器;专用于一种线路电压(120 Vac或230 Vac)时,可切相调光来优化EMI滤波器设计,降低X电容值,将峰值电流减至最小。
图7:NCL30000高功率因数降压方案应用电路。
以下介绍的是基于NCL30000的两个AC-DC隔离电源方案实例。
1) 支持热反走的AC可调光A19 LED灯:输入电压为90至135 Vac,5 W额定输出功率(10 V @ 500 mA),可驱动3颗串联LED;隔离式热反走,温度上升时线性减小输出电流;功率因数>0.96,能效>77%;针对“能源之星”1.1版整体式LED灯要求;兼容TRIAC及晶体管调光器。
图8:热反走AC可调光A19 LED灯。